KR102594417B1 - 공항쓰레기 및 매립쓰레기의 처리장치와 재활용 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공항쓰레기와 매립쓰레기를 가연성 물질과 불연성 물질로 분리, 선별하여 불연성 물질은 그 종류와 특성에 따라 재생공정을 통해 재활용할 수 있게 하고, 가연성 물질은 고형연료(SRF: Solid Refuse Fuel)로 재생하여 재활용할 수 있게 함으로써 공항에서 발생되는 쓰레기와 쓰레기매립 문제를 근본적으로 해결할 수 있도록 한 공항쓰레기 및 매립쓰레기의 처리장치와 재활용 방법에 관한 것이다.
본 발명은 공항에서 수거한 공항쓰레기와 굴착한 매립쓰레기를 1,2,3차 선별기에 투입하여 1,2,3차에 걸쳐서 선별하는 단계; 상기 1,2,3차에 걸쳐 선별, 분리된 쓰레기는 파쇄, 분쇄, 선별 등의 과정을 통해 가연성 물질과 불연성 물질로 선별하는 단계; 상기 선별, 분리된 가연성 물질은 고형연료(SRF: Solid Refuse Fuel)의 제조과정을 거쳐 에너지화하는 단계; 상기 선별, 분리된 불연성 물질은 재생공정에 투입하여 재활용하는 단계;로 이루어진 것에 요지가 있다.

Description

공항쓰레기 및 매립쓰레기의 처리장치와 재활용 방법{THE SORTING APPARATUS FOR RECLAMATION WASTE AND ITS RECYCLE METHOD}

본 발명은 공항쓰레기 및 매립쓰레기의 처리장치와 재활용 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공항에서 발생되는 공항쓰레기를 비롯하여 매립되는 생활쓰레기를 가연성 물질과 불연성 물질로 신속하게 분리/선별할 수 있게 하고, 불연성 물질은 그 종류와 특성에 따라 재생공정을 통해 재활용할 수 있게 하며 가연성 물질은 고형연료(SRF: Solid Refuse Fuel)로 재생하여 재활용할 수 있게 함으로써 공항 쓰레기의 처리 및 쓰레기매립 문제를 근본적으로 해결할 수 있도록 한 공항쓰레기 및 매립쓰레기의 처리장치와 재활용 방법에 관한 것이다.

항공수요의 폭발적인 증가로 인하여 공항에 도착하는 항공기와 공항이용객으로부터 발생되는 쓰레기 뿐만 아니라 공항 내 음식점 등에서 발생되는 쓰레기의 발생량이 처리량을 넘어서는 포화상태에 이르게 됨으로써 공항쓰레기의 처리방안은 심각한 환경문제로 인식되고 있다.

그리고 국내외의 쓰레기 발생량의 증가 및 이들의 질적 악성화, 그리고 쓰레기 매립지의 포화상태로 인한 각종 쓰레기의 처리문제가 심각한 현안으로 대두되고 있으나 쓰레기의 소각, 매립 등의 일원직이고 단순한 처리방법으로는 공해유발과 환경오염은 물론 매립부지 확보의 어려움 등으로 인하여 일반 생활 및 산업쓰레기의 처리방식에 한계를 드러내고 있다.

이에 따라 이미 매립된 쓰레기를 굴착하여 재활용하거나 매립부피를 줄이기 위한 등의 다양한 방안에 대한 연구와 개발이 이루어지고 있다.

이들 대표적인 예를 참고문헌을 통해 살펴본다.

참고문헌1에; 내부 회동체인 칼날드럼과 외부 회동체인 스크럼드럼의 회전속도비를 달리하여 칼날드럼에 장착된 망공스크러버에 의해 스크럼드럼의 스크린망공에 퇴적된 이물질이 구조적으로 확실하게 제거될 수 있어 토사의 분리효율을 높이도록 한 매립쓰레기 선별장치가 개시되어 있다.

참고문헌2에; 혼재물(매립 혼합 폐기물)중 토사가 선별된 매립 쓰레기를 재활용이 가능한 불연물과 소각시키는 가연물로 선별 처리하기 위한 가연물분리기에 적용되어 트랙이 유지되는 구동스프로켓과 체인에 고무타입의 벨트, 인출갈퀴를 각각 구비하여 순차적으로 가연물을 선별하게 됨으로써 가연성 쓰레기가 고무타입의 벨트에 의해 차단되어 구동스프로켓과 구동체인에 끼이는 것을 차단도록 하는 등으로 구성된 매립쓰레기 선별장치가 개시되어 있다.

참고문헌3에; 내부에 수용공간이 형성되고, 일측에는 쓰레기공급 컨베이어를 통해 공급되는 토사 쓰레기가 유입되는 투입구가 형성되며, 하부에는 토사, 나무토막, 돌맹이 들이 배출되는 제1배출통로와 선별작업을 거친 합성수지, 천, 비닐이 배출되는 제2배출통로가 형성되고, 상기 제1배출통로와 제2배출통로의 하부에 장착되고 고무 또는 합성수지로 형성되는 차단막 등으로 구성된 매립쓰레기 선별장치가 개시되어 있다.

참고문헌4, 5에; 비위생 매립장 또는 순환형 매립장 또는 건설폐기물 중간처리장에서 토석류와 가연성 및 불연성쓰레기가 혼재된 비위생 쓰레기에서 재활용할 수 있는 매립부산물을 최대한 회수하고, 재매립되는 폐기물을 최소로 감량화 하는 선별시스템 및 선별방법에 관한 기술이 개시되어 있다.

참고문헌6에; 비위생 매립장이나 순환형 매립장 정비시 선별과정에서 생성되어 폐기되는 폐합성수지, 폐비닐, 폐섬유, 폐목재, 폐지류와 같은 열량이 낮은 가연성 폐기물을 열량이 비교적 높은 가연성 폐기물과 혼합 및 파쇄한후, 토사 등의 이물질을 선별 및 열풍으로 건조시켜서 함수비를 줄이고 건조탄화물을 혼합시켜 품질을 일정하게 하여 가연성 연료를 얻을 수 있도록 한 매립쓰레기에서 선별된 가연성의 고순동 연료화 제조장치가 개시되어 있다.

참고문헌7에; 외경이 서로 다른 스크린을 2중으로 설치하되 상기 스크린에 의해서 선별되는 통공의 크기를 서로 달리하고 서로 다른 방향으로 회전하여 선별력을 극대화하면서 상기 내부 스크린의 외주면에 다수개의 고무 조각을 설치하여 외부 스크린의 통공 막힘을 제거하고, 설치 공간이 축소된 2중 스크린을 구비한 매립 쓰레기 선별장치가 개시되어 있다.

참고문헌8에; 케이싱의 내부에 입구와 출구가 개방되고 주위에 지지링이 설치되며 내부에 교반익편이 설치된 원통형의 스크린을 프레임에 설치된 롤러에 의하여 경사지게 지지하여 구동수단으로 회전시키고, 상기 스크린의 입구에 투입 호퍼를 위치시킴과 동시에 스크린의 하방에 토사수집 호퍼를 형성하여 그 하방에 타단이 케이싱의 외부에 노출되는 콘베이어를 설치하여 매립쓰레기를 토사와 가연성 및 불연성쓰레기로 분리하는 매립쓰레기 재생 분리장치가 개시되어 있다.

참고문헌9에; 매립장에 일정량의 쓰레기매립층과 미생물이 코팅된 망형태의 필터를 순차적으로 반복 적층한 후 외주면에 다수의 통공이 형성된 다공관을 수직으로 매설하고, 상기 다공관에 분해성이 우수한 미생물을 주기적으로 공급함으로서 쓰레기의 분해를 촉진시키는 다공관과 유용미생물이 코팅된 필터를 이용한 쓰레기 매립장 및 매립쓰레기 처리방법이 개시되어 있다.

그 밖에, 참고문헌10에; 매립된 가연성 쓰레기에서 재활용이 가능한 가연성 쓰레기를 분리하여 대량 연료화 하는 선별시스템에관한 기술로서, 건조장에서 자연건조를 통한 에너지를 절감하고, 가연성 폐기물을 1차파쇄기와 금속선별기로 투입하여 1차적으로 파쇄하는 한편 금속류를 분리하여 감량화선별기와 진동스크린을 통해 가연성 폐기물에 혼합된 흙, 자갈 등의 분리 선별하는 등의 공정으로 매립된 가연성 쓰레기의 대량 연료화 선별시스템이 개시되어 있다.

참고문헌11에; 가정에서 배출되는 생활쓰레기 및 택지개발사업이나 간선 SOC사업 등에서 발생되는 대규모의 비위생 매립장 또는 과거에 불법으로 매립된 비위생 매립장에 매립된 가연성쓰레기(폐비닐, 폐합성수지 등)를 수거하여 자연 건조시키는 과정 등으로 선별, 처리할 수있도록 한 매립된 가연성쓰레기와 생활쓰레기를 연료화하기 위한 선별방법 및 선별시스템이 개시되어 있다.

또 참고문헌12에; 매립지에서 발생하는 침출수에 포함된 오염물질의 제거능력을 향상시켜 수질 정화 효과를 높임으로써 수처리 부지 면적 확보에 어려움을 해소하고, 정화된 처리수는 재활용할 수 있도록 개선된 쓰레기 매립장의 침출수 정화장치가 개시되어 있다.

(참고문헌1) 대한민국 등록특허공보 제10-0528129호, 2005.11.15에 (참고문헌2) 대한민국 등록특허공보 제10-0801898호, 2008.02.12. (참고문헌3) 대한민국 등록특허공보 제10-0984371호, 2010.09.30. (참고문헌4) 대한민국 등록특허공보 제10-1061166호, 2011.08.31. (참고문헌5) 대한민국 등록특허공보 제10-1422793호. 2014.07.23. (참고문헌6) 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0098352호.2014.08.08. (참고문헌7) 대한민국 등록특허공보 제10-0688179호, 2006.10.27. (참고문헌8) 대한민국 공개특허공보 제10-1998-067007호, 1998.10.15 (참고문헌9) 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0019419호, 2006.03.03. (참고문헌10) 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0145726호. 2015.12.30. (참고문헌11) 대한민국 등록특허공보 제10-1785217호, 2017.11.10. (참고문헌12) 대한민국 등록특허공보 제10-0594888호, 2006.06.30.

위에서 살펴본 바와 같이 공항에서 발생되는 쓰레기 처리를 위한 별도의 방안은 마련되어 있지 않아 공항 쓰레기를 효과적으로 처리하기 위한 연구와 노력을 필요로 하고 있다.

그리고 종래의 매립쓰레기 처리방법은 매립된 쓰레기를 파내어 뒤섞인 토사와 분리하고 다시 쓰레기를 가연성과 불연성 폐기물로 분리하고 또 다시 이들을 중량별로 분리하여 소각시키거나 협잡물을 연소하고 압축한 후 재매립하는 등의 방법으로 처리하는 방안을 제안하고 있다.

그러나 이러한 종래의 처리방법은 재활용을 위한 과정이 복잡하여 많은 비용이 소요될 뿐 아니라 소각하여 처리하는 경우에도 소각에 따른 비용발생 및 환경오염문제를 해결할 수 없고 재매립에 따른 이중비용의 부담 등을 안게 되어 매립쓰레기를 근본적으로 처리할 수 있는 방안으로 채택되지 못하고 있다.

이에 본 발명은 공항에서 발생되는 공항 쓰레기를 비롯하여 매립쓰레기를 가연성 물질과 불연성 물질로 신속하고 효과적으로 선별, 분리하고, 선별된 가연성 물질은 에너지화를 위한 고형연료로 재생산하여 이를 이용한 고효율 발전설비를 가동하는 재활용시스템을 구축할 수 있게 하고 불연성 물질은 재생공정으로 재활용이 가능하도록 함으로써 국가환경보전 및 에너지 정책에 기여하고자 한다.

상기 과제해결을 위한 본 발명은;

[청구항1] 내지 [청구항3]에 기재된 발명에 따르면; 매립쓰레기를 크기 별로 선별, 분리하는 1차 선별기와; 상기 1차 선별기에서 선별, 분리한 매립쓰레기를 다시 더 작은 크기로 선별, 분리하는 2차 선별기와; 상기 2차 선별, 분리한 매립쓰레기를 다시 3차 선별하는 3차 선별기와; 상기 1,2,3차에 걸쳐서 선별, 분리한 매립쓰레기를 파쇄,분쇄하는 파쇄기와; 상기 파쇄,분쇄한 매립쓰레기를 광학선별하는 광학선별기와; 상기 파쇄,분쇄한 매립쓰레기를 자력선별하는 자력선별기와; 상기 파쇄,분쇄한 매립쓰레기를 풍력선별하는 풍력선별기;등으로 이루어진다.

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본 발명은 공항에서 발생되는 공항 쓰레기와 매립쓰레기를 가연성 물질과 불연성 물질로 선별, 분리함으로써 이로 인한 환경오염과 비용을 절감할 수 있고 추가 확보가 어려운 쓰레기매립지의 고충을 해결할 수 있으며, 가연성 물질과 불연성 물질로 선별, 분리하는 과정이 복잡하지 않고 처리시간이 빨라 매립쓰레기의 처리, 재생작업을 경제적으로 달성할 수 있음은 물론 매립쓰레기를 에너지화하고 재생하여 재활용함으로써 국가환경보전에 일익할 수 있고 에너지 정책에도 크게 기여할 수 있는 등의 많은 이익과 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명 중 1차 선별장치의 구성도
도 2는 본 발명 중 2차 선별장치의 구성도
도 3은 본 발명 중 2차 선별장치의 선별드럼의 발췌 사시도
도 4는 본 발명 중 2차 선별장치와 3차 선별장치의 결합상태 구성도
도 5는 도 4의 측면 구성도
도 6은 본 발명 중 선별 과정과 고형연료 성형과정의 공정도
도 7은 본 발명 중 고형연료(SRF)의 생산공정도

본 발명은 공항에서 발생되는 공항쓰레기와 매립되어 있는 매립쓰레기를 1차 선별기에 투입하여 1차로 선별하고, 이후 다시 2,3차에 걸쳐 신속하게 선별하여 1,2,3차에 걸쳐 선별, 분리된 쓰레기를 파쇄, 분쇄, 선별하는 과정을 통해 가연성 물질과 불연성 물질로 선별한 후 선별, 분리된 가연성 물질은 고형연료(SRF: Solid Refuse Fuel)의 제조과정을 거쳐 에너지화하고, 불연성 물질은 재생공정에 투입하여 재활용할 수 있도록 공항 및 매립쓰레기의 처리장치와 재활용 방법을 구성한 것에 특징이 있다.

수거된 공항 쓰레기는 선별장치에 투입한다. 그리고 지중에 매립되어 있는 매립쓰레기는 굴착하여 선별장치에 투입한다. 선별장치는 원통의 원뿔형 스크린을 통해 1차 분리하고 선별한다. 선별장치는 굴착한 쓰레기를 회전하는 스크린에 투입하여 스크린의 걸름망에 의해 크기와 성질 등에 따라 이들 공항 및 매립쓰레기를 선별, 분리한다.

상기 걸름망에 걸러진 쓰레기와 걸름망에 의해 걸러내진 못한 비교적 크기가 큰 쓰레기는 스크린 하단에 설치된 이송컨베어를 통해 2차 선별기로 이송하여 선별, 분리하는 작업을 한다.

상기 2차 선별기에서 분리된 쓰레기는 2차 선별 후에 즉각 3차 선별기에서 선별이 이루어지게 하며, 이러한 1,2,3차 선별기를 거쳐서 선별된 쓰레기는 이송컨베어를 통해 가연성 물질과 불연성 물질로 선별하는 공정에 투입한다.

상기 1,2,3차에 걸쳐 선별된 쓰레기는 파쇄, 분쇄, 광학선별, 자력선별, 풍력선별로 과정으로 수행되는 가연성 물질과 불연성 물질로 선별하는 선별 과정과 압출, 펠렛성형, 커팅의 과정으로 수행되는 고형연료의 성형과정 등을 통해 에너지화하고, 이들 가연성 물질의 에너지화 외에 남은 불연성 쓰레기는 재생공정을 통해 재활용한다.

이하 본 발명의 구체적인 실시내용을 첨부도면과 함께 상세히 살펴본다.

도 1, 2는 본 발명의 1차 선별장치와 2차 선별장치의 구성도, 도 3은 2차 선별장치의 선별드럼에 관한 사시도, 도 4는 본 발명의 2차 선별장치와 3차 선별장치의 결합상태 구성도이다.

공항에서 수거한 쓰레기와, 매립된 쓰레기를 굴착하여 채굴한 매립쓰레기는 1,2차 선별기에서 선별한다.

상기 1차 선별기(1)는 회전하는 스크린(10)과, 스크린(10)을 회전시키는 구동모터(20)와, 스크린(10)을 지지하는 지지샤프트(30)와, 스크린(10)과 지지샤프트(30) 사이에서 스크린(10)을 회전지지하는 회전지지베어링(40)으로 구성한다.

상기 스크린(10)은 원뿔형으로 구성하여 일측 투입구(11)를 통해 투입된 매립쓰레기가 구동모터(20)에 의해 회전하는 회전력에 의해 스크린(10)의 걸름망을 통해 걸러지게 한다.

상기 지지샤프트(30)에 의해 회전지되는 스크린(10)은 중심축이 지면과 어느 정도의 기울기(대략 35°내외)를 갖도록 비스듬히 설치함으로써 원뿔형 스크린(10)을 타고 아래로 내려가면서 회전력에 의해 큰 입도로 작은 입도로 쉽게 분리되게 하는 것이며, 스크린(10)은 강한 재질의 철망 등으로 걸름망을 형성하여 일정 크기의 구멍을 통해 쓰레기가 분리되게 한다.

상기 투입구(11)는 직경이 넓은 쪽으로 형성하고 그 반대측 좁은 직경 측에는 배출구(12)를 형성하여 쓰레기를 넓은 투입구(11) 측으로 투입이 용이하게 하고, 걸름망을 통과 못하는 쓰레기는 배출구(12)를 통해 배출되게 한다.

상기 스크린(10)에는 기어 등의 구동부(13)를 형성하여 구동모터(20)와 체인 등의 동력전달수단(21)으로 연동되게 구성하여 회전시킬 수 있게 한다.

상기와 같이 회전하는 회전력과 걸름망을 통해 빠져나간 일정 크기 이하의 쓰레기는 하부의 이송컨베어(50)를 따라 2차 선별기(2)로 이송한다.

그리고 스크린(10)의 걸름망에 걸려진 비교적 크기가 쓰레기[스크린(10)을 통과하지 못한 쓰레기]는 배출구를 통해 배출시켜 별도 선별, 분리한다.

이와 같이 1차 선별기(1)의 스크린(10)을 통과하여 선별 분리한 쓰레기는 2차 선별기(2)로 이송하여, 2차 선별기(2)에서 선별, 분리한다.

상기 1차 선별기(1)의 스크린(10)을 통과하지 못한 비교적 크기가 큰 쓰레기는 별도의 파쇄, 분쇄과정을 통해 2차 선별기(2)로 이송한다.

이때 비교적 크기가 크고 육안으로 식별이 가능한 불연성 물질은 선별하여 분리해 낸다.

상기와 같이 1차 선별기(1)를 거쳐 선별, 분리한 쓰레기는 2차 선별기(2)에서 선별, 분리작업한다.

2차 선별기(2)는 1차 선별기(1)에서 선별, 분리된 쓰레기를 투입하는 투입호퍼부(3)와, 상기 투입호퍼부(3)에서 투입된 쓰레기를 선별하는 2차선별부(4)와, 상기 2차선별부(4)에서 2갈래로 나누어 형성되어 2차선별부(4)에서 선별된 쓰레기를 각각 나누어 3차 선별기(6,6')로 이송하는 이송부(5,5') 등으로 이루어진다.

2차 선별기(2)의 투입호퍼부(3)는 1차에서 선별된 쓰레기를 2차 선별을 위해 투입하는 호퍼(31)와, 상기 호퍼(31)에서 하부의 2차선별부(4)와 연통되어 투입된 쓰레기를 2차선별부(4)로 투입시키는 투입부(32)로 구성된다.

상기 투입호퍼부(3)와 2차선별부(4) 사이에는 힌지(34)를 중심으로 2차선별부(4) 내부로 개폐되는 인출도어(33)를 설치하여 2차선별부(4)의 선별드럼(41)에서 걸러지지 못한 쓰레기를 인출할 수 있게 한다.

상기 2차선별부(4)는 선별드럼(41)과, 선별드럼(41)을 회전구동시키기 위해 구동모터(44) 등으로 구성되는 회전구동부(45)로 이루어진다.

상기 선별드럼(41)은 상부가 개방되어 쓰레기가 투입될 수 있는 투입구(42)가 형성되고, 하부는 선별스크린(43)이 형성된다.

상기 선별드럼(41)은 회전축이 구동모터(44) 등의 여러 액추에이터로 실시될 수 있는 회전구동부(45)에 연동되어 회전하면서 투입구(42)를 통해 투입된 쓰레기를 선별스크린(43)을 통해 쓰레기를 선별한다.

상기 선별드럼(41)의 선별스크린(43)은 걸름망으로 구성하는 것으로, 자체에 구멍을 형성하는 등으로 실시할 수 있다.

상기 2차 선별기(2)의 선별드럼(41)에 형성되는 선별스크린(43)의 걸름망의 크기는 1차 선별기(1)의 스크린(10)의 걸름망 크기 보다 작게 형성하여 이 보다 작은 크기로 쓰레기를 선별, 분리할 수 있게 함은 당연하다.

상기 2차선별부(4) 하부에는 선별드럼(41)으로부터 선별되는 쓰레기를 두 갈래로 나누어 3차 선별기(6,6')로 이송시키는 이송부(5,5')를 형성한다.

상기 이송부(5,5')는 2차드럼부(4)의 선별드럼(41) 하부에서 양 갈래로 벌어진 각도로 구성하며, 선별드럼(41)의 선별스크린(43)에서 선별된 쓰레기가 낙하, 되어 배출되는 배출구(51,51')와, 상기 배출구(51,51')로부터 쓰레기를 3차 선별기(6.6')로 각각 투입시키는 투입구(52,52')로 이루어진다.

상기 2차 선별기(2)의 이송부(5,5')에 형성되는 각 투입구(52,52')에는 3차 선별기(6,6')가 설치된다.

상기 3차 선별기(6,6')는 1차 선별기(1)와 동일한 구성으로 스크린(10)의 걸름망 크기를 상기 2차 선별기(2)의 선별드럼(41)의 선별스크린(43) 보다 작게 형성하여 보다 작은 크기로 쓰레기를 선별, 분리할 수 있게 한다.

상기 3차 선별기(6,6')는 2차 선별기(2)의 이송부(5,5')의 각 투입구(52,52')에 일측 투입구(11)가 설치되어 2차에서 선별된 쓰레기가 투입된다.

상기 3차 선별기(6,6')는 그 구성이 동일한 것으로 이에 대한 구성 설명은 중복되므로 이를 생략하기로 한다.

다만, 스크린(10)의 기울기는 2차 선별기(2)의 이송부(5,5')의 각 투입구(52,52')의 각도 등에 임의의 적당한 기울기로 실시할 수 있을 것이다.

상기와 같이 2차 선별기(2)는 선별작업과정에서 그 양이 나누어져 3차 선별기(6,6')로 공급되어 복수개로 구성되는 3차 선별기(6,6')에서 작업이 동시에 수행되므로 작업시간 당 선별 처리량이 증가하여 신속한 작업으로 향상된 생산성을 기대할 수 있다.

또 상기 복수개의 3차 선별기(6,6')는 그 선별 크기를 서로 달리 함으로써 선별되는 쓰레기의 구분을 더욱 다양하게 할 수 있다.

즉, 1차 선별기(1)에서 걸리진 1차 선별 쓰레기와, 2차 선별기(2)에서 걸리진 2차 선별 쓰레기와, 3차 선별기(6,6')에서 걸러진 두 종류(크기)의 3차 선별 쓰레기의 3~4종류로 선별함으로써 크기 별로 분류된 쓰레기의 파쇄, 분쇄, 선별 작업에 능률을 기할 수 있다.

상기 3차 선별기(6,6')에서 걸름망을 통과한 매립쓰레기는 이송컨베어(60)를 통해 다음 선별공정으로 이송하고, 걸름망을 통과하지 못한 쓰레기는 다음 선별공정에 투입할 수 있는 크기로 파쇄기에서 파쇄, 분쇄한다.

이때 파쇄과정에서 육안으로 선별이 가능한 불연성 물질은 분리해 낸다.

상기와 같이 1차 선별기(1)에서 선별하고 다시 2차 선별기(2), 3차 선별기(6,6')에서 크기가 분류되어 선별된 쓰레기는 각각 이송컨베어(60)를 통해 가연성 물질과 불연성 물질로 선별, 분리하는 다음 선별과정으로 이송한다.

상기와 같이 1,2,3차에 걸쳐 작은 크기로 분리, 선별하는 작업을 거치는 이유는 작은 크기 별로 광학, 자력, 풍력선별기에 투입하기 용이하고 또 이로부터 가연성 물질과 불연성물질의 선별, 분리가 유리하기 때문이다.

상기와 같이 1, 2, 3차 걸쳐 크기 별로 분리한 쓰레기는 육안으로 식별되는 가연성물질과 불연성물질은 선별하여 분리하여 불연성물질은 물질의 종류와 특성(흙, 돌, 연탄재, 유리, 비철, 고철 등)별로 재생공정에 투입하고, 가연성물질 만을 다음 선별공정으로 투입한다.

상기와 같이 선별된 가연성물질은 순수 가연성물질이라기 보다는 불연성물질이 다수 혼입되어 있으므로 다시 불연성물질을 분리, 선별하기 위한 선별공정으로 투입한다.

먼저, 선별, 분리가 용이하게 하는 한편, 선별, 분리 이후 고형연료(SRF) 제조공정에 바로 투입할 수 있도록 파쇄, 분쇄한다.

상기 파쇄, 분쇄작업은 2~3mm 내외의 작은 입도로 수행하여 이미 언급한 바와 같이 이후의 선별과정에서 선별장치들에 투입과 선별작업에 유리하게 하고 불연성물질은 분리해 낸 이후 고형연료의 제조, 성형작업에 곧장 투입할 수 있게 한다.

상기 파쇄, 분쇄작업을 마친 쓰레기는 건조과정을 통해 건조시킨다.

상기 건조과정을 필수과정은 아니면 수분이 많은 쓰레기의 경우 수분에 의해 선별작업애 지장을 줄 수 있으므로 적정의 수분율로 건조시킨다.

상기와 같이 파쇄, 분쇄작업을 마친 쓰레기는 광학선별기에 투입하여 광학선별작업을 수행한다.

광학선별기는, RGB의 삼차원 색 공간 정보를 유효하게 이용하여 판별 수단에 의해 설정되는 임계값 영역의 외형이, 판별 영역을 포함하지 않도록 정확하게 특정되도록 하여 당해 임계값 영역에 따라 물질을 판별, 선별하는 것으로, 이러한 광학선별기를 이용하여 금속, 비철금속, 유리 등의 불연성물질과 목재, 고무, 플라스틱 등의 가연성물질을 선별, 분리한다.

상기 광학선별기에서 선별된 매립쓰레기 중 불연성물질(흙, 돌, 연탄재, 유리, 비철, 고철 등) 전술한 바와 같이 별도의 재생공정에 투입하고, 가연성물질 만을 다음 선별공정인 자력선별기로 투입한다.

자력선별기는 영구자석 또는 전자석으로 자력을 가하여 쓰레기에 혼입되어 있는 금속물질을 선별함으로써 가연성물질에 섞여 있는 금속물질을 선별하는 것으로, 이들 금속물질인 철 등은 용융과 제련 등을 통해 재생가능하므로 이들 역시 재생공정에 투입하고 이들을 분리한 매립쓰레기 만을 다음 선별공정으로 투입한다.

상기 광학선별과 자력선별 과정을 통해 불연성물질을 선별, 분리한 쓰레기는 풍력선별기에 투입한다.

풍력선별기는 압축된 공기가 풍력수단에 의해 비산되면서 비중의 차이에 따라서 풍력수단으로부터 거리 차를 두고 무거운 입자와 가벼운 입자를 분리하는 것으로, 비교적 무거운 유리, 철 등은 하부로 분리되고, 비교적 가벼운 비닐 등의 플라스틱류는 상부로 분류된다.

이와 같이 풍력선별은 쓰레기에 포함된 가연성물질과 불연성물질을 풍력을 사용하여 물리적으로 분리시킨다.

상기와 같이 쓰레기를 1,2,3차에 걸쳐 선별, 분리하고, 파쇄, 분쇄 및 광학선별, 자력선별, 풍력선별 등을 선별 과정을 통해 가연성물질과 불연성물질을 선별, 분리하여 불연성물질은 그 종류와 특성 등에 따라 별도의 재생공정을 통해 재활용하고, 상기 과정을 거쳐 수집된 가연성물질은 도 7에서와 같이 고형연료 제조공정에 투입하여 에너지화한다.

상기 가연성물질 만으로 선별, 분리한 쓰레기는 고형연료 제조기로 이송하여 본격적으로 펠렛(Pellet) 등으로 제조한다.

고형연료 제조기는 가연성물질로 선별, 분리된 쓰레기를 펠렛성형기로 투입하여 펠렛으로 성형하고 커팅기에서 적정 적정 크기로 절단하여 펠렛성형을 완료하는 것으로, 상기 고형연료 제조 과정에서는 음식쓰레기는 물론 산업 및 일반 생활쓰레기를 함께 투입하여 고형연료를 제조할 수 도 있음은 물론이다.

상기 펠렛성형이 완료된 고형연료는 발전소 등으로 보내어 전기를 생산하는원료 등으로 에너지화하여 사용한다.

특히 공항에서 발생되는 공항쓰레기를 이용하여 제조한 고형연료로 공항 장체에서 전기에너지를 생산하여 사용토록 하게 되면 에너지절감은 물론 환경문제를 해결할 수 있으며, 고용창출 등의 시너지 효과도 기대할 수 있다.

1: 1차 선별기
10: 스크린 11:투입구
12:배출구 13:구동부
20:구동모터 21:동력전달수단
30:지지샤프트 40:회전안내베어링
50,60:이송컨베어
2:2차 선별기 3:투입호퍼부
31:호퍼 32:투입부
4:2차선별부 41:선별드럼
42:투입구 43:선별스크린
44:구동모터 45:회전구동부
5,5';이송부 51,51':배출구
52,52':투입구
6,6': 3차 선별기

Claims (7)

1. 공항쓰레기와 매립쓰레기를 크기별로 선별하는 1차 선별기(1); 상기 1차 선별기(1)에서 선별한 쓰레기를 더 작은 크기로 선별하는 2차 선별기(2); 상기 2차 선별한 쓰레기를 다시 3차 선별하는 3차 선별기(6,6'); 상기 1,2,3차에 걸쳐서 선별한 쓰레기를 파쇄하는 파쇄기; 상기 파쇄한 쓰레기를 광학선별하는 광학선별기; 상기 파쇄한 쓰레기를 자력선별하는 자력선별기; 상기 파쇄한 쓰레기를 풍력선별하는 풍력선별기;로 이루어지는 공항쓰레기 및 매립쓰레기의 처리장치에 있어서,
   상기 1차 선별기(1)는;
   직경이 넓은 투입구(11)로부터 직경이 좁은 배출구(12)를 향해 경사지게 형성된 원뿔형으로 구성되어 걸름망을 통해 매립쓰레기를 선별하는 스크린(10)과, 스크린(10)을 회전시키는 구동모터(20)와, 스크린(10)을 지지하는 지지샤프트(30)와, 스크린(10)과 지지샤프트(30) 사이에서 스크린(10)을 회전지지하는 회전지지베어링(40)으로 구성하고,
   상기 2차 선별기(2)는;
   1차 선별된 쓰레기를 2차 선별부(4)로 투입시키는 호퍼(31)와 투입부(32)로 이루어진 투입호퍼부(3)와; 상기 투입호퍼부(3)에서 투입된 쓰레기를 선별하여 선별된 쓰레기를 2갈래로 형성된 이송부(5,5')를 통해 복수개의 3차 선별기(6,6')로 이송하는 2차 선별부(4)로 구성하고,
   상기 3차 선별기(6,6')는;
   상기 2차 선별부(4)에서 2갈래로 나누어 이송된 쓰레기를 각각 선별하도록 2갈래로 형성된 이송부(5,5')에 각각 설치되는 복수개의 3차 선별기(6,6')로 구성한 것을 특징으로 하는 공항쓰레기 및 매립쓰레기의 처리장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 2차 선별부(4)는; 쓰레기가 투입되는 투입구(42)와 쓰레기가 선별되는 선별스크린(43)으로 이루어진 선별드럼(41)과, 선별드럼(41)을 회전구동시키는 구동모터(44)로 구성되는 회전구동부(45)로 구성하고,
   상기 이송부(5,5')는 2차드럼부(4)의 선별드럼(41) 하부에서 양 갈래로 나눠지게 형성하며, 선별드럼(41)의 선별스크린(43)에서 선별된 쓰레기가 낙하되어 배출되는 배출구(51,51')와, 상기 배출구(51,51')로부터 쓰레기를 3차 선별기(6.6')로 각각 투입시키는 투입구(52,52')로 구성한 것을 특징으로 하는 공항쓰레기 및 매립쓰레기의 처리장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 3차 선별기(6,6')는; 직경이 넓은 투입구(11)로부터 직경이 좁은 배출구(12)를 향해 경사지게 형성된 원뿔형으로 구성되어 걸름망을 통해 매립쓰레기를 선별하는 스크린(10)과, 스크린(10)을 회전시키는 구동모터(20)와, 스크린(10)을 지지하는 지지샤프트(30)와, 스크린(10)과 지지샤프트(30) 사이에서 스크린(10)을 회전지지하는 회전지지베어링(40)으로 구성한 것을 특징으로 하는 공항쓰레기 및 매립쓰레기의 처리장치.
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